Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки

Изобретение относится к составам керамических масс для изготовления облицовочной плитки. Технический результат заключается в повышении морозостойкости и уменьшении усадки изделий. Керамическая масса содержит следующие компоненты, мас.%: глину - 5,0-10,0; диопсид - 75,0-85,0; жидкое стекло - 10,0-15,0. Диопсид имеет дисперсность 150 мкм. 3 табл., 1пр.

 

Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления облицовочной плитки.

Известна шихта для изготовления керамических стеновых и облицовочных изделий включающая следующие компоненты, мас.%: сульфат натрия десятиводный 1,0-3,0, известь 1,0-2,0, кремнезем - остальное (патент РФ №2085541 С1, дата приоритета 26.04.1993, дата публикации 27.07.1997, авторы Гладких Ю.П. и др., RU).

Недостатком известного аналога является высокое водопоглощение - 13-16,5%.

Известен состав, используемый для изготовления лицевой керамики, содержащий, мас.%: закарбонизованный суглинок - 94,0-97,0; сульфатное мыло - 3,0-6,0 (патент РФ №2317275 С1, дата приоритета 17.07.2006, дата публикации 20.02.2008, авторы Лохова Н.А. и др., RU).

Недостатком аналога является низкая морозостойкость и высокое водопоглощение.

Известна керамическая масса для изготовления плит, принятая в качестве прототипа, включающая диопсид, эгириновый концентрат, жидкое стекло и глину при следующем соотношении компонентов, мас.%: диопсид - 1-85; эгириновый концентрат - 1-85; жидкое стекло - 1-10; глина - 5-50 (патент РФ №2072337 С1, дата приоритета 17.08.1993, дата публикации 27.01.1997, авторы Назимова Е.К. и др., RU, прототип).

Недостатком прототипа является высокий показатель усадки - 0,10-0,40%.

Задача изобретения - повышение морозостойкости и уменьшение усадки изделий.

Для решения поставленной задачи керамическая масса для изготовления облицовочной плитки, включающая диопсид, глину и жидкое стекло, согласно изобретению, содержит диопсид с дисперсностью 150 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%: диопсид указанной дисперсности - 75,0-85,0; глина -5,0-10,0; жидкое стекло - 10,0-15,0.

Химический состав компонентов, используемых в составах предлагаемых сырьевых смесей, приведен в таблице 1.

Таблица 1
Химический состав компонентов
Массовая доля, %
Диопсид
SiO2	ТЮ2	A12O3	Fe2O3	СаО	MgO	Na2O	K2O
54,41	0,01	1,2	0,65	26,21	17,31	0,17	0,04
Глина
73,16	0,6	21,31	1,40	0,51	1,01	-	2,01
Жидкое стекло
74,7	-	-	-	-	-	25,3	-

Диопсид представляет собой продукт обогащения Бурутуйского месторождения Слюдянской группы Южного Прибайкалья. Содержание диопсида в продукте достигает 80%. К основным примесным минералам относится кварц. В исследованиях использовался концентрат дисперсностью - 150 микрон.

Жидкое стекло использовалось как технологическая связка при формовании изделий и как компонент, активизирующий спекание керамических масс.

Глина вводилась в составы для увеличения пластичности при формовании изделий.

Составы предлагаемой керамической массы приведены в таблице 2.

Таблица 2
Компонентный состав исследованных керамических масс, %
Компонент	Обозначение массы
1	2	3	4
Диопсид дисперсностью 150 мкм	75	80	80	85
Компановская глина	10	10	5	-
Жидкое стекло	15	10	15	15

Керамическую массу для изготовления облицовочной плитки получают по следующей технологии. Из компонентов приготовляют пресс-порошки с влажностью 10%, из которых полусухим способом прессуют образцы при удельном давлении 20 МПа. Полученный сырец подвергают сушке при температуре 100-110°С и обжигу при 1000-1100°С.

Пример 1. Приготовляют керамическую массу, содержащую диопсид с дисперсностью 150 мкм, компановскую глину, жидкое стекло в следующих соотношениях, мас.%: диопсид - 80,0; компановская глина - 10,0; жидкое стекло - 10,0.

Физико-механические свойства плиток приведены в таблице 3.

Из табл.3 следует, что использование изобретения позволяет получать керамические изделия из малокомпонентных масс с использованием диопсида дисперсностью 150 мкм с высокими физико-механическими свойствами и малой огневой усадкой. Введение в керамическую массу диопсида дисперсностью менее или более 150 мкм приводит к снижению прочностных характеристик образца и увеличению его водопоглощения.

Технический результат заключается в том, что керамическая масса, содержащая 75-85% диопсида с дисперсностю - 150 микрон, в композиции с жидким стеклом 10-15% и глиной 5-10%, обеспечивает безусадочное спекание материала до 1200°С. При этом водопоглощение после обжига 1000-1050°С не превышает 6%, прочность при изгибе составляет 17-18 МПа, а морозостойкость превышает 50 циклов.

Незначительная усадка обусловлена тем, что в процессе спекания наряду с появлением жидкой фазы, за счет плавления минералов глины (альбита) и жидкого стекла, отмечается рост кристаллов диопсида. Это обеспечивает при формировании структуры образование жесткого каркаса, сохраняющего линейные размеры образца в процессе термической обработки. Данный результат достигается вводом диопсида дисперсностью - 150 микрон. Созданная таким образом структура керамического черепка, объединенная стеклофазой и игольчатой конструкцией диопсида, позволяет получать изделия с высокими физико-механическими свойствами, малой усадкой и большой морозостойкостью.

Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки, включающая диопсид, глину и жидкое стекло, отличающаяся тем, что она содержит диопсид с дисперсностью 150 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанный диопсид	75,0-85,0
Глина	5,0-10,0
Жидкое стекло	10,0-15,0